[發明專利]有源元件陣列基板及其制造方法

有效

• 申請號: 200810095812.3
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101261962A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 方國龍;林祥麟;林漢涂
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: H01L21/84
• 分類號: H01L21/84;H01L21/768;H01L27/12;H01L23/522;G02F1/1362
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司
• 代理人: 陳晨

技術領域

本發明涉及一種有源元件陣列基板及其制造方法，且特別涉及一種能減少工藝所需的光掩模程序次數的薄膜晶體管陣列基板的制造方法。

背景技術

液晶顯示器(liquid?crystal?display，LCD)因具有高畫質、體積小、重量輕、低電壓驅動、低消耗功率及應用范圍廣等優點，故廣泛地應用于如便攜式電視、移動電話、筆記本型計算機、臺式顯示器等消費性電子產品中，成為顯示器的主流。

一般液晶顯示器，以薄膜晶體管液晶顯示器為例，主要是由薄膜晶體管陣列基板、彩色濾光陣列基板及液晶層所組成。其中，薄膜晶體管陣列基板由多個以陣列排列的薄膜晶體管及與各薄膜晶體管相應配置的像素電極(pixel?electrode)所組成，并通常通過一柵極導線與一數據導線來控制陣列上個別的像素單元。

然而，隨著元件微型化的趨勢，為了在更小的基板面積上仍能提供較佳的開口率，一般使用平坦化工藝來制造薄膜晶體管陣列基板。在傳統制造薄膜晶體管陣列基板的平坦化工藝中，通常必須利用五至六道光刻工藝(photolithography)(或所謂的“光掩模工藝(mask)”)來制得所需的陣列基板。其中各道光刻工藝包括阻劑涂布、使用圖案化光掩模、阻劑曝光、阻劑顯影、膜層蝕刻、以及去除殘留阻劑等相關步驟，以下以“光掩模工藝(mask)”統稱之。

以制造薄膜晶體管有源陣列基板為例，公知技術首先應用第一道光掩模工藝(所用的光掩模例如為二元光掩模)，以于基板上形成一圖案化第一金屬層，作為柵極、柵極導線與柵極連接焊盤；接著，再依次沉積一第一絕緣層及一半導體層，并應用第二道光掩模工藝，以于柵極上方的第一絕緣層上定義出經圖案化的半導體層。之后，再沉積一第二金屬層，并應用第三道光掩模工藝以圖案化該第二金屬層，以形成源/漏極、存儲電極、數據導線及數據連接焊盤；隨后繼續沉積一第二絕緣層，再利用第四道光掩模工藝以產生多個適當深度的開口，作為金屬接觸窗口。最后，沉積一導電層，并應用第五道光掩模工藝以圖案化該導電層作為像素電極，至此方完成薄膜晶體管陣列基板的制作。其中，有些已知方法于圖案化第二金屬層之后，會額外沉積一保護層并進行另一道光掩模工藝；如此，則共涉及六道光掩模工藝，如美國專利第6,862,070B1號中所述。

如上所述，公知制備陣列基板的技術須采用至少五道光掩模工藝。然而，這樣的制作方式的復雜性高，且每道光掩模圖案必須精確地對準。尤其，隨著元件微型化的趨勢，當工藝中涉及多次圖樣對準，整體工藝的困難度則又更高；若任一道光掩模的對準有所偏差，則所制造出來的元件將會偏離原先的設計，而使元件效能大幅降低，造成合格率劣化和成本提升。因此，發展出一種既能減少光掩模使用數量，又能維持微型光學元件的高光學效能的新穎技術，實為業界所殷切期盼。

發明內容

因此，本發明人提供一種制造陣列基板的方法，該方法在達到減少光掩模的目的以降低成本的前提下，仍能提供一種具有良好光學效率的陣列基板。

本發明的一目的在于提供一種有源元件陣列基板的制造方法，以降低制作有源元件陣列基板所需的工藝成本。首先，提供一基板，再形成一圖案化第一金屬層于該基板上，該圖案化第一金屬層包含多條柵極導線、以及與該些柵極導線相連接的多個柵極及多個柵極連接焊盤。接著，依序形成一第一絕緣層于該基板與該圖案化第一金屬層上、一圖案化半導體層于部分該第一絕緣層上、及一圖案化金屬復層于該第一絕緣層與該圖案化半導體層上，其中該圖案化金屬復層包含多條數據導線、多個漏極、多個存儲電極、以及與這些數據導電連接的多個源極與多個數據連接焊盤，這些源極與這些漏極位于這些柵極上方，且這些中的各漏極與這些中的各存儲電極分別具一漏極開口與一存儲電極開口，其中這些漏極開口與這些存儲電極開口均暴露出部分該圖案化半導體層。隨后，形成一第二絕緣層并圖案化該第二絕緣層與該第一絕緣層，以暴露這些漏極開口的一部分、這些存儲電極開口的一部分、這些數據導線的一部分、這些數據連接焊盤的一部分、這些柵極導線的一部分、以及這些柵極連接焊盤的一部分。然后，進行一蝕刻工藝，以選擇性移除這些經暴露的部分該圖案化金屬復層。最后，形成一圖案化導電層，其包含分別電性連結于這些漏極的多個像素電極。

在本發明制造方法的一實施例中，形成該圖案化半導體層于對應于這些柵極上方的該第一絕緣層上、對應于這些漏極下方的部分該第一絕緣層上、以及對應于這些存儲電極下方的部分該第一絕緣層上。